BROMELIADOS: SAVYBĖS, IŠNYKIMO PAVOJUS, DAUGINIMASIS - BIOLOGIJA - 2025

Bromelija yra augalų gentis, kilusi iš atogrąžų Amerikos žemyno srities, vadinamos Gvianos skydu Venesueloje, priklausanti Bromeliaceae šeimai. Tačiau kitų tos pačios Bromeliaceae šeimos genčių augalai paprastai vadinami bromelijais.

Bromeliad genties augalai išsiskiria tuo, kad turi odinius, juostelės pavidalo žalios ir raudonos spalvos lapus, efektingas pūslelinės gėles ir uogas primenančius vaisius. Didžioji dauguma bromeliadų atlieka svarbią ekosistemos funkciją dėl savo sugebėjimo kaupti vandenį rezervuaro tipo struktūroje, kurią jie sudaro su savo lapais.

1 pav. Guzmania genties bromeliados Kosta Rikoje. Šaltinis: „Rodtico21“, iš „Wikimedia Commons“

Šios vandens talpyklos yra įdomus augalo prisitaikymo ir išgyvenimo mechanizmas ir atlieka mikroorganizmų (vandens vabzdžių, vorų, moliuskų, varliagyvių, mažų roplių ir mažų paukščių) aprūpinimo mikro buveinėmis funkciją.

klasifikacija

Atsižvelgiant į tai, kur jie gyvena, bromeliadus galima suskirstyti į:

Sausumos: jei jie auga žemėje,

Rupícolas arba saxícolas: jei jie gyvena ant akmenų ar uolų, ir

Epifitai: jei jie gyvena ant kitų augalų.

2 pav. Epifitinė bromeliada. Šaltinis: „gailhampshire“ iš Cradley, Malvern, JK, per „Wikimedia Commons“

Geografinis pasiskirstymas ir buveinės

Bromeliaceae šeimą sudaro maždaug 3170 rūšių, išplatintų 58 genčių, esančių Amerikos žemyne ​​nuo pietinių JAV Floridos iki Argentinos, bet daugiausia Meksikoje, Belize, Gvatemaloje, Panamoje, Antiluose, Venesueloje, Kolumbijoje ir tik rūšys, esančios Vakarų Afrikoje, Pitcarnia feliciana.

Bromeliads yra gentis sausumos ir epifitinių rūšių, gyvenančių šiltame atogrąžų klimate nuo 0 iki 2900 m virš jūros lygio, pakrantės kopose ir drėgnuose atogrąžų miškuose.

Šie augalai sugebėjo prisitaikyti prie atogrąžų miškų, tepužių viršūnių, Andų aukštumų, Karibų jūros pakrančių kserofitinių sričių ir Jungtinių Valstijų Floridos pelkių.

Dėl didelio endemiškumo bromelijos yra viena iš svarbiausių genčių jų buveinėje, dažniausiai drėgni atogrąžų miškai.

Evoliucinė kilmė

Yra dvi teorijos apie bromeliadų kilmę. Labiausiai priimtini teiginiai, kad ankstyvajame oligoceno plane - prieš 33 milijonus metų vykusiame planetos geologiniame evoliucijos etape, kuriame žemynai jau buvo atsiskyrę - nedidelė augalų grupė Venesuelos tepuise pradėjo diversifikuoti, išsisklaidymas ir kolonizacija Amerikos žemyne.

Tepuis

Tepuis (daugiskaita Tepuy) yra ypač statūs plokščiakalniai, vertikalių sienų ir praktiškai plokščių viršūnių, esančių Gvianos skyde, į pietus nuo Venesuelos. Jie yra seniausi eksponuoti geologiniai dariniai planetoje, kilę iš Prekambrijos.

Žodis Tepuy kilęs iš žodžio iš vietinės Pemón kalbos, reiškiančio „kalnų namus dievams“.

Tepuis nesudaro grandinės, bet yra atskirai atskirai. Dėl šios izoliacijos savybės tepuis turi ypatingą aplinką, kurioje vystosi unikalios augalų ir gyvūnų formos.

Morfologinės savybės

Bromelia gentį iš pradžių apibūdino Švedijos botanikas ir zoologas (1707–1778), gyvų būtybių klasifikacijos (taksonomijos) kūrėjas Carolus Linnaeus. Pavadinimas Bromeliad buvo suteiktas švedų botaniko Olofo Bromelijaus (1639–1705) garbei.

Bromelia genčiai priklausančios rūšys yra krūminiai augalai, turintys tam tikrą struktūrinį sudėtingumą ir išliekantys buveines.

Žemiau pateiktas supaprastintas bendras morfologinis Bromeliad genties augalų aprašymas.

Šaknis

Epifitinių (gyvenančių ant kitų augalų) ir rupicolinių (gyvenančių ant uolų) bromeliadų šakniastiebių arba erškėčių šaknys yra mažos ir turi maksimaliai sugebėti sukibti su jų substratais, išskyrus dirvožemį.

Stiebas

Jie yra ūgliai (be stiebų) arba šiek tiek pūkuoti (trumpo stiebo) augalai. Šis reiškinys vadinamas vegetatyviniu redukcija.

Lapai

Bromeliados turi ilgus, siaurus, juostelės formos lapus, kurie yra ryškiai žali ir raudoni, odiniai. Lapo kraštas yra dantytas, krašte yra erškėčių.

Lapai yra daugybė, stačių ir daugumoje bromeliadų jie yra išdėstyti labai sandariai, persidengiant rozetės forma.

Šis faktas leidžia jiems turėti beveik unikalią Bromeliaceae šeimos morfologinę savybę: sukurti į rezervuarą panašią struktūrą (fitotelmatą), kurioje kaupiamas lietaus vanduo ir organinės medžiagos, sukuriančios mikroorganizmų, vabzdžių, arachnidų, moliuskų, varliagyviai, be to, tai yra maistas mažiems ropliams ir paukščiams.

gėlės

Bromeliados gėlės turi mėsingus žiedlapius, jos auga grupėmis, ant trumpos ašies ar kamieno. Jos yra labai patrauklios gėlės. Žiedynai labai skiriasi forma, dydžiu ir spalva.

Vaisius

Į uogą panašūs įvairių spalvų, geltonos ar rožinės spalvos, mėsingi ir su išlygintomis sėklomis vaisiai.

3 paveikslas. Bromeliad žiedynas. Šaltinis: GeraldoBARBOZA, iš „Wikimedia Commons“

Ekofiziologinės savybės

Adaptyvioji radiacija

Sakoma, kad bromeliadai yra sėkmingi augalai, išgyvenę ir kolonizavę daugybę skirtingų Amerikos sričių. Ši sėkmė paaiškinama dideliu pritaikomumu.

Adaptyvioji radiacija yra biologinės evoliucijos procesas, apibūdinantis greitą vienos ar kelių rūšių savijautą, užpildant turimas ekologines nišas. Tepužių viršūnės yra vietos, turinčios labai nepalankias augalų vystymosi sąlygas.

4 paveikslas. „Kukenan tepui“ Venesueloje. Šaltinis: Paolo Costa Baldi, iš „Wikimedia Commons“

Kritulių gausu, uolėtas dirvožemis neleidžia įsiskverbti ir sulaiko vandenį. Švitinimas saulės spinduliais yra labai intensyvus (kadangi Gvianos skydą kerta Žemės pusiaujo linija), o temperatūros svyravimas tarp dienos ir nakties yra labai didelis.

Augalai, augantys tepiuose, turi sugebėti vystytis aplinkoje, kurioje trūksta maistinių medžiagų, yra didelis saulės spinduliavimas ir drėgmė, tačiau nėra pakankamai dirvožemio vandens. Dėl šių priežasčių tepuose yra dideli plotai, kuriuose nėra augmenijos.

Adaptacijos mechanizmai

Bromeliads įveikia visus šiuos sunkumus, kurių negali įveikti didžioji dauguma augalų, naudodamiesi šiais adaptacijos mechanizmais.

Specializuotų trichomų egzistavimas

Trichomos yra epidermio priedų struktūros, susidarančios papilomų, plaukų ar žvynelių pavidalu. Jie gali būti naudojami kaip apsauga nuo ultravioletinių spindulių. Be to, jie išskiria medžiagas, kurios apsaugo nuo plėšrūnų, pritraukia apdulkintojus, yra antibakterinės ar priešgrybelinės.

Bromelia genties epifitiniuose augaluose svarbiausias vaidmuo yra lapų trichomai - sugerti vandenį ir maistines medžiagas iš fitotelio. Kai kuriose bepiločio bromeliadose pilkšvai trichomai sugeria drėgmę ir maistines medžiagas ir apsaugo nuo per didelės tropinės saulės spinduliuotės atspindėdami krintančią šviesą (pvz., Tillandsia genties bromeliados).

„Fitotelmata“

Fitotelmatą sudaro vandens telkinių arba rezervuarų rinkinys nevandeniniuose augaluose. Jie formuojami tokiose struktūrose kaip modifikuoti lapai, lapijos axils, gėlės, perforuoti vidiniai intarpai, ertmės lagaminuose, be kita ko.

5 brėžinys. Bromeliados centrinis rezervuaras. Šaltinis: https://www.maxpixel.net/Plant-Bromelia-Purple-Flower-Flora-Botanical-524644

Bromelia gentis turi daugybę fitotelmata rūšių, kurios gaudo vandenį centriniame rezervuare ir (arba) lapų ašyse. Šie maži vandens telkiniai gali veikti kaip mikroorganizmai įvairiems vandens organizmams.

Tokiu būdu per savo fitotelmatos vandens rezervuarus nemaža dalis bromeliadų siūlo idealias drėgmės, temperatūros, maisto sąlygas ir apsaugą nuo plėšrūnų, palaikydamos sudėtingas susijusių organizmų bendruomenes.

Tarp jų yra dumbliai, bakterijos, grybeliai, mikroskopiniai vienaląsčiai gyvūnai, maži vėžiagyviai, vorai, vandens vabzdžiai, moliuskai, nematodai, varlės, driežai, iguanos ir kt.

Vandens rezervuarų, skirtų „Bromeliad“ genties rūšims, privalumai yra ne tik vandens, bet ir maistinių medžiagų, tokių kaip paprasti cheminiai junginiai, kuriuos jau suskaido skaidytojai (bakterijos ir grybeliai), kurie gyvena fitotelėje, atsargos ir rezervas. juos tiesiogiai absorbuoja lapų trichomai.

Terariumai bromeliadose

Daugelio rūšių bromeliads lapijos axils sulaiko vandenį, bet yra drėgnos vietos, kur suyra organinės medžiagos.

Šios ašarinės vietos virsta terariumo mikrobiotomis, kurios suteikia prieglobstį mažiems sausumos gyvūnams, tokiems kaip skorpionai, kirminai, gyvatės ir įvairūs ropliai.

CAM metabolizmas

Crassulaceae rūgšties metabolizmas arba CAM (iš anglų kalbos: Crassulaceae Acid Metabolism) yra ypatinga metabolizmo rūšis, kurią veikia kai kurie augalai.

Dauguma augalų dienos metu absorbuoja ir fiksuoja CO ₂ . Augaluose, kuriuose metabolizuojama CAM, šie du procesai - CO ₂ absorbcija ir fiksacija organiniuose angliavandenių junginiuose - vyksta atskirai dviem etapais.

CAM apykaitoje fotosintezei reikalingas CO ₂ absorbuojamas per naktį ir laikomas ląstelių vakuoliuose kaip obuolių rūgštis. Kitą dieną iš obuolių rūgšties išsiskiria CO ₂ ir jis naudojamas angliavandenių, gaminamų saulės spindulių, gamyboje.

Šis mechanizmas suteikia galimybę prisitaikyti taupant vandenį, nes didesnio saulės spinduliavimo ir maksimalios temperatūros dienos metu augalai gali išlaikyti savo žandikaulį uždarą, todėl gali sumažinti vandens praradimą prakaitavimu.

Reprodukcinė adaptacija

Bromelia genties augalai turi du reprodukcijos mechanizmus: vieną lytinį, o kitą aseksualų.

Lytinis dauginimasis

Per gėles ir lytines gametas atliekamas lytinis dauginimasis yra neefektyvus procesas bromeliadose, nes jų žydėjimas vyksta 2–10, 20 ir iki 30 metų laikotarpiais ir yra tikimybė, kad augalas miršta. prieš atkuriant.

Norėdami kompensuoti šį akivaizdų trūkumą, bromeliadai turi keletą mechanizmų, kurie veikia kaip apdulkinimo agentų, kurie dažniausiai yra kolibriai ir vabzdžiai, patraukikliai.

Bromeliados, sinchronizuotos su kolibrių aktyviausiais ir maitinimosi etapais, išskiria labiau koncentruotą ir patrauklų nektarą.

Po didžiausio kolibrių aktyvumo etapo dalis šio nektaro nusileidžia per ašį, kuri palaiko gėles ir veikia kaip vabzdžių pritraukėjas.

Taikant šiuos mechanizmus, augalas padidina apdulkintojų skaičių ir garantuojamas kryžminis apdulkinimas arba žiedadulkių pernešimas iš vieno augalo į kitą.

Neseksualus dauginimasis

Neseksualus dauginimasis vyksta per vegetatyvines formas, pavyzdžiui, dukterinius augalus, lapus ar kitas augalų dalis.

Dukteriniai augalai yra tikslios suaugusio motininio augalo (klonų) kopijos, kurias jis gali gaminti. Santykiniai augalai augina įvairius dukterinius augalus iškart po žydėjimo.

Kai augalų vaikai ar lapai nukrinta ant substrato, jie užaugina šaknis, įsitvirtina ir užauga, vystydamiesi kitą augalą, turintį tokią pat genetinę apkrovą kaip ir santykiniam augalui. Dukteriniai augalai auga toje pačioje vietoje, kur užaugo santykinis augalas, su labai didele išgyvenimo tikimybe.

Šie du bromeliadų reprodukciniai mechanizmai yra sustiprinti ir lemia sėkmingą rezultatą.

Asociacijos su gyvūnais

Su bromelijais susijusi faunos rūšis priklauso nuo sausumos ir plėšrūnų poveikio laipsnio, nuo ekstremalių aplinkos veiksnių, tokių kaip stiprus vėjas ar stipri saulės spinduliuotė.

Bromelijos, augančios viduriniame baldakimu (2–4 m aukštyje virš pradinės linijos), yra geriausios gyvenimo sąlygos varliagyviams ir ropliams.

Myrmecophilia

Terminas myrmecophilia pažodžiui reiškia „meilė skruzdėms“ ir reiškia tarpusavio sąsajas su skruzdėlėmis. Tarp bromeliadų ir skruzdėlių yra glaudus ryšys.

Bromeliads suteikia saugią skruzdžių buveinę ir maistą; skruzdėlės energingai gina savo įsitvirtinimo vietą, tačiau jų atliekos - išmatos ir negyvos skruzdėlės -, išmestos į vandens rezervuarą, yra maistinės augalui.

Išnykimo pavojus

Keletas tyrėjų pranešė apie išnykimo pavojų, kurį patiria bromeliads. Taip yra todėl, kad dauguma šių augalų yra epifitai ir auga ant medžių; daug kartų jie laikomi invazinėmis parazitinėmis piktžolėmis ir naikinami ūkininkų ir sodininkų.

Mes jau matėme, kad epifitinės bromelijos medžius naudoja tik kaip atramos ir atramos tašką; jo šaknys neturi maistinių ir vandens absorbcijos funkcijų. Jie nėra parazitiniai augalai.

Bromeliadų buveinių, tokių kaip pakrančių mangrovės ir atogrąžų debesų miškai, sunaikinimas miškų naikinimo, miško kirtimo ir miško kasybos būdu bei jų augalų, kaip dekoratyvinių, dekoratyviniu būdu neapdairus jų gėlių, lapų ir viso augalo panaudojimas be išsaugojimo priemonių sukelia šių augalų išnykimą. .

Rūpinkitės jo auginimu

Bromeliados turėtų būti auginamos ant medžių kamienų, kuriuose saulės spinduliai yra vidutiniškai saugūs, ir jų bakas turėtų būti pilnas vandens. Temperatūra turėtų svyruoti nuo 20 iki 35 laipsnių Celsijaus, priklausomai nuo konkrečios rūšies.

Į rezervuarą galima įpilti labai praskiestų komposto, maistinių druskų ir dumblių tirpalų, tačiau auginti lauke paprastai nereikia daug priežiūros.

Be gyvūnų detrito, kritus lapams, šakelėms ir kitoms augalų dalims iš viršutinio baldakimo į vandens rezervuarą, gaminama pakankamai augalų maistinių medžiagų.

Nuorodos

1. Armbruster, P., Hutchison, RA ir Cotgreave, P. (2002). Veiksniai, darantys įtaką bendruomenės struktūrai Pietų Amerikos rezervuarų bromeliadų faunoje. Oikos. 96: 225-234. doi: 10.1034 / j.1600-0706.2002.960204.x
2. Dejean, A., Petitclerc, F., Azémar, F., Pelozuelo, L., Talaga, S., Leponce, M. and Compin, A. (2017). Vandens gyvenimas neotropinių lietaus miško baldakimuose: Metodai, naudojant dirbtinę fitotelmatą bestuburių bendruomenėms tirti. „Rendus“ biologijos. 341 (1): 20–27. doi: 10.1016 / j.cvri.2017.10.003
3. Dejean, A., Talaga, S. ir Cereghino, R. (2018), Tank bromeliad palaiko didelę antrinę produkciją neotropiniuose miškuose. Vandens mokslai. 80 (2). doi: 10.1007 / s00027-018-0566-3
4. Frankas, JH ir „Lounibos“, LP (2009). Vabzdžiai ir sąjungininkai, susiję su bromeliadais: apžvalga. Atsiliepimai apie sausumos nariuotakojus. 1 (2): 125–153. doi: 10.1163 / 18748308X414742
5. Hietz, P., Ausserer, J. ir Schindler, G. (2002). Epifitinių bromelijų augimas, brendimas ir išgyvenimas Meksikos debesų miške. Tropinės ekologijos žurnalas. 18 (2): 177–191. doi: 10.1017 / S0266467402002122
6. Texeira de Paula J., A., Figueira Araujo, B., Jabour, V., Gama Alves, R. ir Campo Divino, A. (2017). Vandens bestuburiai, susiję su bromeliads Atlanto miškų fragmentuose. Biotos Neotrop. 17 (1): 1-7. doi: 10.1590 / 1676-0611-bn-2016-0188
7. Wagneris, K. ir Zotzas, G. (2018). Epifitinės bromeliozės besikeičiančiame pasaulyje: padidėjusio CO ₂ ir įvairaus vandens tiekimo įtaka augimui ir maistinių medžiagų santykiams. Augalų biologija, J. 20: 636-640. doi: 10.1111 / plb.12708